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双星

关于这个模拟实验

此模拟精确求解两颗恒星的轨道，并绘制两者绕质心运行的情况，质心更靠近较重的恒星。控件用于设置恒星 A 的质量、质量比、以天文单位表示的间距以及偏心率，还可以选择经过 L1 点的质量转移流。读数显示轨道周期、当前间距以及每颗恒星的速度。教师可以用它演示开普勒第三定律，并说明两颗恒星并不是简单地绕着对方运行。

学生可以探索什么

  • 提高恒星 A 的质量，观察“轨道周期”读数缩短。
  • 增大“间距 a”，并检验 P 的平方是否等于 a 的立方除以总质量。
  • 将偏心率调高，比较恒星 A 在最近点和最远点的速度。
  • 降低“质量比 B/A”，观察质心如何向较重的恒星移动。
  • 打开“质量转移流”，观察气体经过 L1 点的流动。

学习目标

  1. 1解释双星轨道中的两颗恒星都绕它们的共同质心运行。
  2. 2运用开普勒第三定律，将周期、间距和总质量联系起来。
  3. 3描述椭圆轨道上速度如何变化。
  4. 4指出洛希瓣和 L1 点是质量转移的路径。

教师常问的问题

双星模拟可以免费使用吗？

可以。它完全免费，可在任何现代网络浏览器中运行，包括交互式白板、平板电脑、Chromebook 和手机。无需安装，也不需要注册或账户。

一颗恒星是否绕另一颗恒星运行？

不是。两颗恒星都绕它们共同的质心（即重心）运行。质心更靠近较重的恒星，因此较轻的恒星运行的轨道更大，速度也更快。

轨道周期如何求得？

开普勒第三定律给出 P 的平方等于 a 的立方除以总质量，其中 P 以年为单位，a 以天文单位为单位，质量以太阳质量为单位。改变滑块并与读数进行比较。

我如何使用双星模拟？

从默认设置开始，每次只改变一个滑块，并记下周期和速度读数。在让学生改变之前，先让他们预测每个变化会使轨道变快还是变慢。

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免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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